JP4661712B2 - 車両の始動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機により始動される内燃機関を備える車両の始動制御装置に関し、特に、内燃機関の始動時の回転数を回転電機の出力により制御する始動制御装置に関する。

近年、環境問題対策の一環として、エンジンおよび走行用モータの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行するハイブリッド車が実用化されている。このようなハイブリッド車においては、低速時において効率が比較的悪いエンジンを停止し、走行用モータのみで車両を駆動する。速度が高くなると、エンジンを始動してエンジンのみ、あるいはエンジンと走行用モータの双方で車両を駆動する。エンジンの始動時には、走行用モータによりクランキングされて予め定められた条件が成立すると、燃料を供給して点火制御が行なわれ、その後、エンジン回転数は目標アイドル回転数にまで高められる。このようにエンジン始動時にエンジン回転数が増大する際、動力伝達系に共振が発生するときのエンジン回転数帯域を通過する。発生した共振が車体に伝達されて車両の乗員に違和感を与えることがある。特開２００４−３４００１０号公報（特許文献１）は、エンジン始動時における動力伝達系の共振による車体の振動を抑制する技術を開示する。

この公報に開示されたエンジン始動制御装置は、車両の駆動軸に動力を出力するエンジンと、エンジンの出力軸から駆動軸までの動力伝達経路に対して動力を入出力する第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータとを有する車両のエンジン始動制御装置である。このエンジン始動制御装置は、第１モータジェネレータによりエンジンをクランキングしてエンジン停止状態から点火回転数に達し、さらに目標アイドリング回転数に達するまでの回転数特性が所望プロフィールとなるようにエンジンを駆動制御する手段と、第１モータジェネレータによるエンジンの駆動に伴い出力軸に発生する変動を抑制するように出力軸に第２モータジェネレータによる動力を入出力するための手段とを含む。所望プロフィールは、動力伝達系の共振回転数未満で点火制御が開始され、その後、目標アイドリング回転数まで所定以上の加速度で回転数を増大させることにより動力伝達系の共振域を急峻に通過するプロフィールである。

この公報に開示されたエンジン始動制御装置によると、第１モータジェネレータにてエンジンがモータリングされて、エンジンが始動される。エンジン回転数が点火回転数に達した時点で燃料供給および点火制御が行なわれる。目標アイドリング回転数まで所定以上の加速度でエンジン回転数が増大するように、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータが制御される。これにより、目標アイドリング回転数以下に存在する動力伝達系の共振域を、エンジン回転数が素早く通過する。そのため、エンジン始動時における動力伝達系の共振が車体に伝達される時間を抑えて車両の乗員に与える違和感を抑制できる。
特開２００４−３４００１０号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたエンジン始動制御装置においては、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータの電力を供給する蓄電機構の状態については考慮されていない。すなわち、蓄電機構の状態によっては、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータに十分な電力を供給できず、所定以上の加速度でエンジン回転数を増大させることができない場合もあり得る。

本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電機構の状態に応じた始動トルクを設定することにより、内燃機関の始動時に車両の発生する振動を抑制する内燃機関の始動制御装置を提供することである。

第１の発明に係る始動制御装置は、蓄電機構から供給される電力により駆動する回転電機と、回転電機で始動される内燃機関とを備える車両の始動制御装置である。この内燃機関の始動時において内燃機関の出力軸の回転数の上昇が内燃機関の抵抗により一時的に停滞する回転数が存在する。始動制御装置は、車両が振動する出力軸の回転数帯域に、停滞する回転数が含まれないように、蓄電機構の状態に基づいて、内燃機関の始動トルクを設定するための設定手段と、始動トルクで回転電機を駆動するための手段とを含む。

第１の発明によると、蓄電機構から供給される電力により駆動する回転電機により内燃機関の出力軸（クランクシャフト）が始動（クランキング）される。内燃機関の始動時において、内燃機関の出力軸の回転数の上昇が、内燃機関の抵抗により一時的に停滞する。たとえば、回転電機の出力トルクと内燃機関の抵抗に基づくトルク（フリクショントルク）とが釣り合うと、内燃機関の出力軸の回転数が停滞する。停滞する回転数が、車両が振動する出力軸の回転数帯域に含まれる場合は含まれない場合に比べて、より長い時間車両が振動し、より大きな違和感を車両の乗員に与える。そこで、車両が振動する出力軸の回転数帯域に、停滞する回転数が含まれないように、蓄電機構の状態に基づいて、内燃機関の始動トルクが設定される。たとえば、回転電機の出力トルクと内燃機関の抵抗に基づくトルクとが釣り合う回転数が回転数帯域に含まれないように、蓄電機構の状態に基づいて算出される回転電機の最大トルクの範囲内で、始動トルクが設定される。そのため、車両が振動しないトルクであって、回転電機に出力可能なトルクで、内燃機関を始動することができる。その結果、内燃機関の始動時に車両に発生する振動を抑制する内燃機関の始動制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る始動制御装置は、第１の発明の構成に加えて、蓄電機構の状態に基づいて回転電機の出力トルクを算出するための手段と、出力トルクと抵抗に基づくトルクとが釣り合うときの出力軸の回転数を、停滞する回転数として算出するための手段とをさらに含む。設定手段は、釣り合うときの回転数と回転数帯域とを比較した結果に基づいて、始動トルクを設定するための手段を含む。

第２の発明によると、蓄電機構の状態に基づいて回転電機の出力トルクが算出される。出力トルクと抵抗に基づくトルクとが釣り合うときの出力軸の回転数が、停滞する回転数として算出される。釣り合うときの回転数と回転数帯域とを比較した結果に基づいて、始動トルクが設定される。たとえば、釣り合うときの回転数が回転数帯域に含まれない場合は、算出された出力トルクがそのまま始動トルクとして設定される。これにより、回転数帯域に含まれない回転数で内燃機関の出力軸は滞留する。釣り合うときの回転数が回転数帯域に含まれる場合は、釣り合うときの回転数が回転数帯域から予め定められた回転数だけ離れた値となるように、始動トルクが設定される。これにより、回転数帯域から予め定められた回転数離れた回転数で内燃機関の出力軸は滞留する。そのため、車両が振動しないように予め設定された始動トルクで、内燃機関を始動することができる。

第３の発明に係る始動制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、設定手段は、釣り合うときの回転数が回転数帯域に含まれる場合には、比較した結果を用いて、釣り合うときの回転数が回転数帯域から予め定められた回転数だけ離れた値となるようにして、回転数帯域に停滞する回転数が含まれないように、始動トルクを設定するための手段を含む。

第３の発明によると、釣り合うときの回転数が回転数帯域に含まれる場合には、その回転数帯域から予め定められた回転数だけ離れた値で出力トルクと抵抗に基づくトルクとが釣り合うように、始動トルクが設定される。これにより、回転数帯域から予め定められた回転数離れた回転数で内燃機関の出力軸は滞留する。そのため、車両が振動しないように予め設定された始動トルクで、内燃機関を始動することができる。

第４の発明に係る始動制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、設定手段は、釣り合うときの回転数が回転数帯域に含まれない場合には、算出された出力トルクを、始動トルクとして設定するための手段を含む。

第４の発明によると、釣り合うときの回転数が回転数帯域に含まれない場合には、算出された出力トルクがそのまま始動トルクとして設定される。これにより、回転数帯域に含まれない回転数で内燃機関の出力軸は滞留する。そのため、車両が振動しないように予め設定された始動トルクで、内燃機関を始動することができる。

第５の発明に係る始動制御装置は、第１〜第４のいずれかの発明の構成に加えて、蓄電機構の状態に基づいて、蓄電機構が劣化しているか否かを判断するための手段をさらに含む。設定手段は、蓄電機構が劣化している場合には劣化していない場合に比べて、始動トルクを小さく設定するための手段を含む。

第５の発明によると、蓄電機構が劣化している場合には劣化していない場合に比べて、始動トルクがより小さく設定される。そのため、内燃機関始動時の車両の振動を抑制しつつ、蓄電機構のさらなる劣化を抑制することができる。

第６の発明に係る始動制御装置は、第１〜第５のいずれかの発明の構成に加えて、内燃機関の温度を検出するための手段と、少なくとも内燃機関の温度に基づいて、抵抗に基づくトルクを推定するための推定手段と、内燃機関の始動後の回転数の変化の度合を検出するための手段と、変化の度合と始動トルクとに基づいて、始動トルクと内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクとが釣り合うときの出力軸の回転数を算出するための手段と、変化の度合と始動トルクとに基づいて算出された回転数が回転数帯域に含まれる場合に、回転数帯域に含まれない回転数に出力軸が停滞するように、始動トルクを変更するための手段とをさらに含む。

第６の発明によると、内燃機関の始動前においては、少なくとも内燃機関の温度に基づいて推定された抵抗に基づくトルクに基づいて、始動トルクが設定される。たとえば、内燃機関の経時的変化等により、内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクが、推定されたトルクよりも大きい場合、始動トルクに対する回転数の上昇度合が予想以上に小さくなり、予想する停滞回転数よりも低い回転数で停滞すると考えられる。そこで、内燃機関の始動後に、内燃機関の回転数の変化の度合が検出される。変化の度合と始動トルクとに基づいて、始動トルクと内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクとが釣り合うときの出力軸の回転数が算出される。算出された回転数が回転数帯域に含まれる場合に、回転数帯域に含まれない回転数に出力軸が停滞するように、始動トルクが変更される。そのため、内燃機関の経時的変化等により、推定された内燃機関の抵抗に基づくトルクが実際のトルクと異なる場合であっても、車両の振動を抑制することができる。

第７の発明に係る始動制御装置は、第１〜第５のいずれかの発明の構成に加えて、少なくとも内燃機関の温度に基づいて、抵抗に基づくトルクを推定するための推定手段と、内燃機関の始動後の回転数の変化の度合を検出するための手段と、変化の度合と始動トルクとに基づいて、内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクを算出するための手段と、実際のトルクに基づいて、抵抗に基づくトルクを学習するための手段とをさらに含む。

第７の発明によると、内燃機関の始動前においては、少なくとも内燃機関の温度に基づいて推定された抵抗に基づくトルクに基づいて、始動トルクが設定される。たとえば、内燃機関の経時的変化等により、内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクが、推定されたトルクと相違する場合がある。そこで、内燃機関の始動後の回転数の変化の度合が検出される。変化の度合と始動トルクとに基づいて、内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクが算出される。実際のトルクに基づいて、推定手段により推定される抵抗に基づくトルクが学習される。これにより、経時的変化を伴う内燃機関の抵抗に基づくトルクを学習して、抵抗に基づくトルクの推定精度を向上することができる。そのため、車両の振動をより精度よく抑制することができる。

第８の発明に係る始動制御装置は、第１〜第７のいずれかの発明の構成に加えて、内燃機関と回転電機との間に設けられた緩衝部材をさらに含む。回転数帯域は、緩衝部材が共振するときの出力軸の回転数帯域である。

第８の発明によると、内燃機関と回転電機との間に設けられた緩衝部材が共振するときに車両に伝わる振動を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るエンジンの始動制御装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。なお、本発明に係る始動制御装置が適用されるハイブリッド車両は図１に示すハイブリッド車両に限定されない。

ハイブリッド車両は、駆動源としての、たとえばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関（以下、単にエンジンという）１２０と、モータジェネレータ１４０（ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂ）を含む。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、ＭＧ（１）１４０ＡとＭＧ（２）１４０Ｂとを区別して説明する必要がない場合は、単にモータジェネレータ１４０と記載する。モータジェネレータ１４０は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータとして機能したり、モータとして機能したりする。このモータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両には、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ａとの２経路に分配する動力分割機構２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とモータジェネレータ１４０の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間に設けられる昇圧コンバータ２４２と、走行用バッテリ２２０の充放電状態を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０とを含む。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ａとの両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。ＭＧ（１）１４０Ａの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。エンジン１２０のクランクシャフトは、動力分割機構２００のプラネタリーキャリア（Ｃ）に接続される。エンジン１２０の回転力はプラネタリーキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってＭＧ（１）１４０Ａに、リングギヤ（Ｒ）によってＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをＭＧ（１）１４０Ａで電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。

昇圧コンバータ２４２は、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、ＭＧ（２）１４０ＢやＭＧ（１）１４０Ａの定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からＭＧ（２）１４０ＢやＭＧ（１）１４０Ａに電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電力を昇圧する。

エンジン１２０のクランクシャフトと動力分割機構２００のプラネタリーキャリア（Ｃ）との間には、ダンパ機構４００が設けられる。ダンパ機構４００は、エンジン１２０のクランクシャフトの回転変動を吸収して緩和し、動力分割機構２００の入力軸にエンジン１２０の動力を伝達する。

さらに、車両は、エンジン１２０に搭載される回転数センサ５００と、エンジン１２０に搭載されるエンジン温度センサ５１０とを含む。回転数センサ５００は、エンジン１２０のクランクシャフトの回転数ＮＥを検出し、回転数ＮＥを表わす信号をＥＣＵ１０００に送信する。エンジン温度センサ５１０は、エンジン１２０の温度（たとえばエンジン１２０の冷却水温度）を検出し、エンジン温度を表わす信号をＥＣＵ１０００に送信する。

さらに、車両は、ハイブリッド車両の状態に応じて、モータジェネレータ１４０、バッテリＥＣＵ２６０およびインバータ２４０等を制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＥＣＵ１０００を含む。

ＥＣＵ１０００は、運転者の要求により、または車両を効率よく運行するために、停止していたエンジン１２０を始動させる際には、ＭＧ（１）１４０Ａをモータとして駆動する。この駆動力が、動力分割機構２００のサンギヤ（Ｓ）、プラネタリーキャリア（Ｃ）およびダンパ機構４００を介してエンジン１２０のクランクシャフトに伝達される。これにより、エンジン１２０がクランキングされる。

ＥＣＵ１０００は、たとえば、回転数ＮＥが予め定められたしきい値に達すると、エンジン１２０の点火制御を開始し、回転数ＮＥが目標アイドル回転数に達するように、エンジンＥＣＵ２８０に制御信号を送信する。なお、エンジン１２０の点火制御の開始条件はこれに限定されない。

図２を参照して、本実施の形態に係るエンジンの始動制御装置を構成するＥＣＵ１０００が、エンジン１２０を停止状態から始動させる際の機能について説明する。

ＥＣＵ１０００は、ＷＯＵＴ検出部１０２０と、ＷＯＵＴデータ記憶部１０２２と、最大トルク検出部１０３０と、出力トルクデータ記憶部１０３２と、フリクショントルク推定部１０５０と、フリクショントルクデータ記憶部１０５２と、ＮＥ算出部１０６０と、釣り合い回転数記憶部１０６２と、第１判断部１０７０と、共振回転数記憶部１０７２と、始動トルク設定部１０８０と、指令送信部１０９０とを含む。

ＷＯＵＴ検出部１０２０は、バッテリＥＣＵ２６０から送信されるバッテリ温度ＴＨＢと、ＷＯＵＴデータ記憶部１０２２に記憶されるデータとに基づいて、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを検出する。なお、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを、バッテリ温度ＴＨＢに加えてバッテリ残容量に基づいて検出するようにしてもよい。また、バッテリＥＣＵ２６０によって検出されたバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを入力するようにしてもよい。

最大トルク検出部１０３０は、ＷＯＵＴ検出部１０２０で検出されたバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴと、出力トルクデータ記憶部１０３２に記憶されたデータとに基づいて、ＭＧ（１）１４０Ａで出力できる最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）を検出する。

フリクショントルク推定部１０５０は、エンジン温度センサ５１０から送信されるエンジン温度と、フリクショントルクデータ記憶部１０５２に記憶されるデータとに基づいて、エンジン１２０のフリクショントルクＴＦを推定する。

ＮＥ算出部１０６０は、最大トルク検出部１０３０で検出された最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）と、フリクショントルク推定部１０５０で推定されたフリクショントルクＴＦと、釣り合い回転数記憶部１０６２に記憶されるデータとに基づいて、ＴＭ（ＭＡＸ）とＴＦとが釣り合うときのクランクシャフトの回転数（釣り合い回転数）ＮＥ（１）を算出する。

第１判断部１０７０は、ＮＥ算出部１０６０で算出された釣り合い回転数ＮＥ（１）が、共振回転数記憶部１０７２に予め記憶された共振回転数帯域に含まれるか否かを判断する。

始動トルク設定部１０８０は、第１判断部１０７０で判断された結果に基づいて、回転数ＮＥが共振回転数帯域で滞留しないように、エンジン１２０の始動トルクを設定する。

指令送信部１０９０は、始動トルク設定部１０８０で設定された始動トルクでＭＧ（１）１４０Ａを駆動するように、インバータ２４０に始動トルク出力指令を送信する。なお、インバータ２４０は、指令送信部１０９０から送信された始動トルク出力指令で要求されるトルクを出力するように、ＭＧ（１）１４０Ａを制御する。

なお、本実施の形態において、これらの機能は、ＥＣＵ１０００で実行されるプログラムにより実現される。

図３を参照して、本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ１０００がエンジン１２０を停止状態から始動させる際に実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１０００は、バッテリＥＣＵ２６０から送信される信号に基づいて、バッテリ温度ＴＨＢを検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、バッテリ温度ＴＨＢに基づいて、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを検出する。ＥＣＵ１０００は、たとえば、バッテリ温度ＴＨＢをパラメータとして予め記憶されたバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴのマップに基づいて、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを検出する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴに基づいて、ＭＧ（１）１４０Ａの最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）を算出する。ＥＣＵ１０００は、たとえば、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴをパラメータとして予め記憶された最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）のマップに基づいて、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）を算出する。このマップには、たとえば図４に示すように、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴが高くなるほど大きくなる最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）が記憶される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン温度センサ５１０から送信される信号に基づいて、エンジン温度を検出する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン温度に基づいて、エンジン１２０のフリクショントルクＴＦを推定する。ＥＣＵ１０００は、たとえば、エンジン温度をパラメータとして予め記憶されたフリクショントルクＴＦのマップに基づいて、フリクショントルクＴＦを推定する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１０００は、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）とフリクショントルクＴＦとが釣り合うときのクランクシャフトの回転数（釣り合い回転数）ＮＥ（１）を算出する。ＥＣＵ１０００は、たとえば、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）と、エンジン１２０のフリクショントルクＴＦと、ＮＥ分布線との関係が予め記憶されたマップに基づいて、釣り合い回転数ＮＥ（１）を算出する。このマップには、たとえば図５に示すように、出力トルクＴＭが大きいほど、フリクショントルクＴＦが小さいほど、回転数ＮＥが高くなるようなＮＥ分布線が記憶される。なお、図５は、フリクショントルクＴＦ（Ａ）と最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）とから回転数ＮＥ（１）を算出する場合を示している。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１０００は、釣り合い回転数ＮＥ（１）が、共振回転数帯域に含まれるか否かを判断する。ＥＣＵ１０００は、たとえば、車両に共振が発生するときのエンジン１２０の予め記憶した回転数帯域に、釣り合い回転数ＮＥ（１）が含まれる場合、共振回転数帯域に含まれると判断する。共振回転数帯域は、たとえば、図６に示すように、ダンパ機構４００の共振による車両の振動レベルが車両の乗員に違和感を与える値を超える回転数の帯域を共振回転数帯域として、予め実験等で求めることができる。共振回転数帯域に含まれると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１０００は、釣り合い回転数ＮＥ（１）が含まれる共振回転数帯域から予め定められた回転数αだけ低い回転数ＮＥ（２）を算出する。予め定められた回転数αは、共振回転数帯域が複数存在する場合であってもいずれの共振回転数帯域にも含まれず、かつクランキング不可領域よりも高い値である。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１０００は、回転数ＮＥ（２）でエンジン１２０をクランキングできるトルクＴＭ（ＴＧ）を算出する。ＥＣＵ１０００は、たとえば、Ｓ１１０で用いたものと同様の、出力トルクＴＭとフリクショントルクＴＦとＮＥ分布線との関係が予め記憶されたマップ（図５参照）に基づいて、トルクＴＭ（ＴＧ）を算出する。なお、図５は、フリクショントルクＴＦ（Ａ）と回転数ＮＥ（２）とからＴＭ（ＴＧ）を算出する場合を示している。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１０００は、トルクＴＭ（ＴＧ）をエンジン１２０の始動トルクとして設定する。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１０００は、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）をエンジン１２０の始動トルクとして設定する。

Ｓ１２２にて、ＥＣＵ１０００は、設定された始動トルクでＭＧ（１）１４０Ａを駆動するように、インバータ２４０に始動トルク出力指令を送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る始動制御装置の動作について説明する。

エンジン１２０を停止してＭＧ（２）１４０Ｂのみで低速走行していた車両の車速が高くなり、エンジン１２０の始動が要求されると、バッテリ温度ＴＨＢが検出され（Ｓ１００）、バッテリ温度ＴＨＢに基づいて、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴが検出される（Ｓ１０２）。バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴに基づいて、ＭＧ（１）１４０Ａの最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）が算出される。これにより、走行用バッテリ２２０の出力状態に基づいて、ＭＧ（１）１４０Ａに出力可能な最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）が算出される。

最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）でエンジン１２０をクランキングする際、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）とエンジン１２０のフリクショントルクＴＦと釣り合うと、上昇していた回転数ＮＥが停滞する場合がある。停滞する回転数ＮＥが共振回転数帯域に含まれると、滞留している間、ダンパ機構４００が共振して車両が振動し、車両の乗員に大きな違和感を与えてしまう。エンジン１２０のフリクショントルクＴＦの大きさは、一般にエンジン１２０の潤滑油の粘性が高いほど大きく、潤滑油の粘性は温度が低いほど高い。

そこで、エンジン温度が検出され（Ｓ１０６）、エンジン温度に基づいて、フリクショントルクＴＦが推定される（Ｓ１０８）。最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）とフリクショントルクＴＦとの釣り合い回転数ＮＥ（１）が算出される（Ｓ１１０）。

このようにエンジン１２０を始動する前に算出された釣り合い回転数ＮＥ（１）が、図７の一点鎖線に示すように、共振回転数帯域に含まれる場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、共振回転数帯域より回転数αだけ低い回転数ＮＥ（２）が算出される（Ｓ１１４）。回転数ＮＥ（２）でエンジン１２０をクランキングできるトルクＴＭ（ＴＧ）が始動トルクとして設定される（Ｓ１１８）。設定された始動トルクでＭＧ（１）１４０Ａを駆動するように、インバータ２４０に始動トルク出力指令が送信される（Ｓ１２２）。

そのため、図７の実線に示すように、エンジン１２０は、共振回転数帯域に含まれない回転数ＮＥ（２）で滞留する。これにより、エンジン１２０の始動時における車体の共振を抑制して、車両の乗員に与える違和感を抑制することができる。その後、点火制御がなされ、回転数ＮＥは目標アイドル回転数まで高められる。

さらに、回転数ＮＥ（２）は、回転数ＮＥ（１）より低いため、トルクＴＭ（ＴＧ）は最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）より小さい。そのため、ＭＧ（１）１４０ＡをトルクＴＭ（ＴＧ）で駆動することが可能であるとともに、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）で駆動する場合に比べて消費電力が低い。これにより、走行用バッテリ２２０の消費電力を抑制することができる。

さらに、回転数ＮＥ（２）は、共振回転数帯域より回転数αだけ低い。そのため、実際の回転数ＮＥがＮＥ（２）にならない場合やＮＥ（２）付近で変動する場合であっても、共振回転数帯域に含まれ難くして、共振の発生を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る始動制御装置によれば、エンジンを始動する前に、バッテリの出力状態から算出されるモータの最大トルクが算出される。最大トルクとエンジンのフリクショントルクとに基づいて、クランクシャフトの停滞回転数が予め算出される。停滞回転数が共振回転数帯域に含まれる場合には、共振回転数帯域に含まれないように、最大トルクよりも小さい始動トルクが設定される。これにより、エンジンの始動時における車体の共振を抑制して、車両の乗員に与える違和感を抑制することができる。

なお、本実施の形態における図３のフローチャートの説明において、Ｓ１０８にて、エンジン温度センサ５１０から送信されるエンジン温度のみに基づいてフリクショントルクＴＦを推定すると説明したが、フリクショントルクＴＦの推定方法はこれに限定されない。たとえば、エンジン１２０の停止時間が長いほどエンジン１２０の潤滑油の温度が低下し潤滑油の粘性が高くなることを利用して、エンジン温度に加え、前回のエンジン停止後からの経過時間が長いほど、フリクショントルクＴＦを大きく推定するようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る始動制御装置について説明する。本実施の形態に係る始動制御装置は、前述の第１の実施の形態に係る始動制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ１０００に代えて、ＥＣＵ２０００を含む点が異なる。これ以外の構成は、前述の第１の実施の形態に係る始動制御装置の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図８を参照して、本実施の形態に係るエンジンの始動制御装置が、エンジン１２０を停止状態から始動させる際の機能について説明する。なお、図８に示した機能ブロックの中で、前述の図２に示した機能ブロックと同じ機能については同じ番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ２０００は、前述の第１の実施の形態に係るＥＣＵ１０００に比べて、変化度合検出部２０２０と、実フリクショントルク算出部２０３０と、実フリクショントルク補正値算出部２０４０とをさらに含む。

変化度合検出部２０２０は、回転数センサ５００から送信される回転数ＮＥに基づいて、クランキング開始後の回転数ＮＥの変化度合Ａを算出する。

実フリクショントルク算出部２０３０は、変化度合検出部２０２０で算出された回転数ＮＥの変化度合Ａと、始動トルク設定部１０８０で設定された始動トルクとに基づいて、エンジン１２０の現在のフリクショントルク（実フリクショントルク）ＴＦ（Ｎ）を算出する。

実フリクショントルク補正値算出部２０４０は、実フリクショントルク算出部２０３０で算出された実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）と、フリクショントルク推定部１０５０で推定されたフリクションＴＦとに基づいて、フリクショントルクＴＦの補正値を算出し、フリクショントルクデータ記憶部１０５２に送信する。

図９を参照して、本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ２０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図９に示したフローチャートは、前述の図３のフローチャートに示すプログラムが実行されて、エンジン１２０のクランキングが開始されたときに実行される。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ２０００は、回転数センサ５００から送信される回転数ＮＥに基づいて、回転数ＮＥの変化度合Ａを算出する。ＥＣＵ２０００は、たとえば、回転数ＮＥを時間微分することにより変化度合Ａを算出する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ２０００は、変化度合Ａと始動トルクとに基づいて、実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）を算出する。ＥＣＵ２０００は、たとえば、変化度合Ａと始動トルクとをパラメータとして予め記憶された実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）のマップに基づいて、実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）を算出する。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ２０００は、フリクショントルクＴＦの補正値を算出する。ＥＣＵ２００は、たとえば、推定されたフリクショントルクＴＦから実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）を減算した値を、フリクショントルクＴＦの補正値として算出する。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ２０００は、フリクショントルクＴＦの補正値に基づいて、フリクショントルクＴＦの学習値を記憶する。ＥＣＵ２０００は、たとえば、フリクショントルクデータ記憶部１０５２に記憶されたフリクショントルクＴＦのデータから補正値を減算した値を学習値として記憶する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る始動制御装置の動作について説明する。

図１０の二点鎖線に示すように、学習前のフリクショントルクＴＦに基づいて算出された釣り合い回転数ＮＥ（１）が、共振回転数より高い値である場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）でエンジン１２０が始動される（１２０、１２２）。しかし、エンジン１２０の経時的変化等により、エンジン１２０の実際のフリクショントルクが推定されたフリクショントルクＴＦよりも大きい場合がある。この場合、始動トルクに対する回転数ＮＥの上昇度合が予想以上に小さくなり、エンジン１２０が実際に停滞する回転数が、共振回転数帯域に含まれてしまう場合がある。

そこで、回転数ＮＥの変化度合Ａが算出され（Ｓ２００）、変化度合Ａに基づいて、実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）が算出される（Ｓ２０２）。推定されたフリクショントルクＴＦから実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）を減算した値が、フリクショントルクＴＦの補正値として算出され（Ｓ２０４）、予めマップ等に記憶されたフリクショントルクＴＦの値から補正値を減算した値が、学習値として記憶される（Ｓ２０６）。学習後のフリクショントルクＴＦに基づいて、釣り合い回転数ＮＥ（１）が算出されるため、釣り合い回転数ＮＥ（１）の算出精度が向上する。

図１０の一点鎖線に示すように、学習後に算出された釣り合い回転数ＮＥ（１）が、共振回転数帯域に含まれる場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）には、前述の第１の実施の形態の動作と同様、図１０の実線で示すように、共振回転数帯域に含まれない回転数ＮＥ（２）で滞留するように始動トルクが設定される（Ｓ１１６、Ｓ１１８）。そのため、共振の発生をより精度よく抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る始動制御装置によれば、経時的変化を伴うエンジンのフリクショントルクを学習するため、推定されるフリクショントルクの精度が向上する。これにより、エンジンが滞留する回転数の算出精度が向上する。そのため、共振の発生をより精度よく抑制することができる。

＜第３の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る始動制御装置について説明する。本実施の形態に係る始動制御装置は、前述の第１の実施の形態に係る始動制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ１０００に代えて、ＥＣＵ３０００を含む点が異なる。これら以外の構成は、前述の第１の実施の形態に係る始動制御装置の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図１１を参照して、本実施の形態に係るエンジンの始動制御装置が、エンジン１２０を停止状態から始動させる際の機能について説明する。なお、図１１に示した機能ブロックの中で、前述の図２および図８に示した機能ブロックと同じ機能については同じ番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ３０００は、前述の第１の実施の形態に係るＥＣＵ１０００に比べて、第２判断部３０１０と、始動トルク変更部３０２０とをさらに含む。

第２判断部３０１０は、変化度合検出部２０２０で検出された回転数ＮＥの変化度合Ａに基づいて、始動トルク設定部１０８０で設定された始動トルクを変更する必要があるか否かを判断する。

始動トルク変更部３０２０は、第２判断部３０１０で判断された結果に基づいて、始動トルクを変更する。

図１２を参照して、本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ３０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。図１２に示したフローチャートは、前述の図３のフローチャートに示すプログラムが実行されて、エンジン１２０のクランキングが開始されたときに実行される。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ３０００は、回転数センサ５００から送信される回転数ＮＥに基づいて、回転数ＮＥの変化度合Ａを算出する。

Ｓ３０２にて、ＥＣＵ３０００は、変化度合Ａと始動トルクとに基づいて、釣り合い回転数ＮＥ（３）を算出する。ＥＣＵ３０００は、たとえば、変化度合Ａと始動トルクとをパラメータとするエンジン回転数のマップに基づいて、釣り合い回転数ＮＥ（３）を算出する。

Ｓ３０４にて、ＥＣＵ３０００は、釣り合い回転数ＮＥ（３）が、共振回転数帯域に含まれるか否かを判断する。共振回転数帯域に含まれると（Ｓ３０４にてＹＥＳ）、処理はＳ３０６に移される。そうでないと（Ｓ３０４にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３０６にて、ＥＣＵ３０００は、共振回転数帯域より予め定められた回転数αだけ低い回転数ＮＥ（４）でエンジン１２０をクランキングするように、始動トルクを変更する。Ｓ３０８にて、ＥＣＵ３０００は、始動トルク変更指令を、インバータ２４０に送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る始動制御装置の動作について説明する。

図１３の二点鎖線に示すように、釣り合い回転数ＮＥ（１）が共振回転数帯域より高く（Ｓ１１２にてＮＯ）、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）でエンジン１２０が時刻Ｔ（１）で始動された場合（１２０、１２２）を想定する。

このような場合において、エンジン１２０の経時的変化等により、エンジン１２０の実際のフリクショントルクが推定されたフリクショントルクＴＦよりも大きい場合がある。この場合、始動トルクに対する回転数ＮＥの上昇度合が予想以上に小さくなり、エンジン１２０が実際に停滞する回転数が、共振回転数帯域に含まれてしまう場合がある。

そこで、クランキング開始後に、回転数ＮＥの変化度合Ａが算出され（Ｓ３００）、変化度合Ａと始動トルクとをパラメータとするエンジン回転数のマップに基づいて、釣り合い回転数ＮＥ（３）が算出される（Ｓ３０２）。図１３の一点鎖線に示すように、釣り合い回転数ＮＥ（３）が、共振回転数帯域に含まれると（Ｓ３０４にてＹＥＳ）、共振回転数帯域より回転数αだけ低い回転数ＮＥ（４）でエンジン１２０をクランキングするように、始動トルクが変更される（Ｓ３０６）。これにより、図１３の実線に示すように、エンジン１２０の回転数がまだ滞留していない時刻Ｔ（２）において、始動トルク変更指令が、インバータ２４０に送信され（Ｓ３０８）、共振回転数帯域に含まれない回転数ＮＥ（４）でエンジン１２０をクランキングするようにＭＧ（１）１４０Ａが制御される。

以上のように、本実施の形態に係る始動制御装置によれば、経時的変化を伴うエンジンの実フリクショントルクによる影響を加味した釣り合い回転数が、回転数の変化度合と始動トルクとに基づいてクランキング開始後に算出される。クランキング開始後に算出された釣り合い回転数が共振回転数帯域に含まれる場合には、共振回転数帯域に含まれない回転数で滞留するように、設定した始動トルクが変更される。そのため、エンジンの経時的な変化等により、推定されたフリクショントルクＴＦが実フリクショントルクＴＦ（Ｎ）と異なる場合であっても、クランキング開始後に始動トルクを変更して共振の発生を抑制することができる。

＜第４の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る始動制御装置について説明する。本実施の形態に係る始動制御装置は、前述の第１の実施の形態に係る始動制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ１０００に代えて、ＥＣＵ４０００を含む点が異なる。これら以外の構成は、前述の第１の実施の形態に係る始動制御装置の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図１４を参照して、本実施の形態に係るエンジンの始動制御装置が、エンジン１２０を停止状態から始動させる際の機能について説明する。なお、図１４に示した機能ブロックの中で、前述の図２に示した機能ブロックと同じ機能については同じ番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ４０００は、前述の第１の実施の形態に係るＥＣＵ１０００に比べて、実ＷＯＵＴ検出部４０１０と、ＷＯＵＴ補正値算出部４０２０と、劣化度合算出部４０３０と、ＮＥ算出部４０４０とをさらに含む。

実ＷＯＵＴ検出部４０１０は、バッテリＥＣＵ２６０から送信される走行用バッテリ２２０の現在の電圧に基づいて検出される現在のバッテリ出力可能電力を、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）として検出する。

ＷＯＵＴ補正値算出部４０２０は、実ＷＯＵＴ検出部４０１０が検出した現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）と、ＷＯＵＴ検出部１０２０が検出したバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴとに基づいて、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴの補正値を算出し、ＷＯＵＴデータ記憶部１０２２に送信する。

劣化度合算出部４０３０は、実ＷＯＵＴ検出部４０１０が検出した現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）に基づいて、バッテリの劣化度合を算出する。

ＮＥ算出部４０４０は、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）と、フリクショントルクＴＦと、釣り合い回転数記憶部１０６２に記憶されるデータとに加えて、劣化度合算出部４０３０で算出されたバッテリの劣化度合に基づいて、ＴＭ（ＭＡＸ）とＴＦとが釣り合うときのクランクシャフトの回転数（釣り合い回転数）ＮＥ（５）を算出する。

図１５を参照して、本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ４０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図１５に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ４００にて、ＥＣＵ４０００は、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを学習する。なお、本ステップの詳細については後述する。

Ｓ４１０にて、ＥＣＵ４０００は、学習後のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを検出する。

Ｓ４１２にて、ＥＣＵ４０００は、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）に基づいて、バッテリの劣化度合を算出する。たとえば、ＥＣＵ４０００は、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）が予め定められたしきい値Ｗ（１）より大きい場合は劣化度合が小と判断する。ＥＣＵ４０００は、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）が予め定められたしきい値Ｗ（１）小さく予め定められたしきい値Ｗ（２）（＜Ｗ（１））より大きい場合は劣化度合が中と判断する。ＥＣＵ４０００は、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）が予め定められたしきい値Ｗ（２）より小さい場合は劣化度合が大と判断する。

Ｓ４１４にて、ＥＣＵ４０００は、釣り合い回転数Ｎ（１）より小さく、共振回転数帯域に存在しない回転数ＮＥ（５）を、バッテリの劣化度合に応じて算出する。ＥＣＵ４０００は、たとえば、図１６に示すように、バッテリの劣化度合が小（通常モード）のときは、２つの共振回転数帯域のいずれよりも大きくなるように、回転数ＮＥ（５）を算出する。バッテリの劣化度合が中（抑止モード）のときは、２つの共振回転数帯域の間になるように、回転数ＮＥ（５）を算出する。バッテリの劣化度合が大（非常モード）のときは、２つの共振回転数帯域のいずれよりも小さくなるように、回転数ＮＥ（５）を算出する。

Ｓ４１６にて、ＥＣＵ４０００は、回転数ＮＥ（５）でエンジン１２０をクランキングするように、始動トルクを設定する。

Ｓ４１８にて、ＥＣＵ４０００は、設定された始動トルクでＭＧ（１）１４０Ａを駆動するように、インバータ２４０に始動トルク出力指令を送信する。

図１７を参照して、本実施の形態に係る始動制御装置を構成するＥＣＵ４０００がバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴを学習（図１５のＳ４００）する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図１７に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ４０２にて、ＥＣＵ４０００は、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）を検出する。ＥＣＵ４０００は、たとえば、バッテリＥＣＵ２６０から送信される走行用バッテリ２２０の現在の電圧に基づいて、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）を算出する。

Ｓ４０４にて、ＥＣＵ４０００は、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴの補正値を算出する。ＥＣＵ４０００は、たとえば、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴから現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）を減算した値を、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴの補正値として算出する。

Ｓ４０６にて、ＥＣＵ４０００は、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴの補正値に基づいて、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴの学習値を記憶する。ＥＣＵ４０００は、たとえば、ＷＯＵＴデータ記憶部１０２２に記憶されたＷＯＵＴのデータから補正値を減算した値を学習値として記憶する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る始動制御装置の動作について説明する。

停止状態にあるエンジン１２０の始動が要求されると、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴが学習される（Ｓ４００）。具体的には、図１８に示すように、バッテリ温度ＴＨＢ（０）が検出され（Ｓ１００）、バッテリ温度ＴＨＢ（０）のときのバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴであるＷ（０）が検出される。走行用バッテリ２２０の現在の電圧に基づいて現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）が算出され（Ｓ４０２）、Ｗ（０）からＷＯＵＴ（Ｎ）を減算した値が、バッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴの補正値として算出される（Ｓ４０４）。ＷＯＵＴデータ記憶部１０２２に記憶されたＷＯＵＴのデータの初期値（図１７の一点鎖線）から補正値を減算した値が、学習値（図１７の実線）として記憶される（Ｓ４０６）。

学習後のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴが検出され（Ｓ４１０）、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）が算出される（Ｓ１０４）。そのため、走行用バッテリ２２０の劣化に応じて、最大トルクＴＭ（ＭＡＸ）を精度よく算出することができる。

さらに、図１８に示すように、現在のバッテリ出力電力制限値ＷＯＵＴ（Ｎ）がＷ（２）より大きくＷ（１）より小さいため、バッテリの劣化度合が中と算出される（Ｓ４１２）。バッテリの劣化度合が中（抑止モード）のときは、２つの共振回転数帯域の間になるような回転数ＮＥ（５）が算出され（Ｓ４１４）、回転数ＮＥ（５）でエンジン１２０をクランキングするように、始動トルクが設定されて（Ｓ４１６）、設定された始動トルクでＭＧ（１）１４０Ａを駆動するように、インバータ２４０が制御される（Ｓ４１８）。

このように、走行用バッテリ２２０の劣化度合が中であるため、劣化度合が小の場合に比べて、低い回転数で停滞するように、始動トルクが小さく設定される。そのため、エンジン１２０の始動時の共振の発生を抑制しつつ、走行用バッテリ２２０の消費電力が抑制される。

以上のように、本実施の形態に係る始動制御装置によれば、バッテリの状態に応じてバッテリ出力電力制限値が学習される。これにより、バッテリの劣化に応じて釣り合い回転数を精度よく算出することができる。さらに、バッテリの状態に応じてバッテリの劣化度合が算出され、蓄電機構が劣化している場合には劣化していない場合に比べて、始動トルクがより小さく設定される。そのため、内燃機関始動時の共振の発生を抑制しつつ、蓄電機構のさらなる劣化を抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置におけるバッテリ出力電力制限値とモータジェネレータの最大出力トルクとの関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置におけるエンジンフリクショントルクと、モータジェネレータの出力トルクと、エンジン回転数との関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置におけるエンジン回転数と振動レベルとの関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置におけるエンジン回転数のタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置におけるエンジン回転数のタイミングチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る制御装置におけるエンジン回転数のタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 本発明の第４の実施の形態に係る制御装置におけるエンジン回転数と振動レベルとの関係を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 本発明の第４の実施の形態に係る制御装置におけるバッテリ温度とバッテリ出力電力制限値との関係を示す図である。

符号の説明

１２０ エンジン、１４０ モータジェネレータ、１６０ 駆動輪、１８０ 減速機、２００ 動力分割機構、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ 昇圧コンバータ、２６０ バッテリＥＣＵ、２８０ エンジンＥＣＵ、４００ ダンパ機構、５００ 回転数センサ、５１０ エンジン温度センサ、１０００，２０００，３０００，４０００ ＥＣＵ、１０２０ ＷＯＵＴ検出部、１０２２ ＷＯＵＴデータ記憶部、１０３０ 最大トルク検出部、１０３２ 出力トルクデータ記憶部、１０５０ フリクショントルク推定部、１０５２ フリクショントルクデータ記憶部、１０６０，４０４０ ＮＥ算出部、１０７０ 第１判断部、１０８０ 始動トルク設定部、１０９０ 指令送信部、２０２０ 変化度合検出部、２０３０ 実フリクショントルク算出部、２０４０ 実フリクショントルク補正値算出部、３０１０ 第２判断部、３０２０ 始動トルク変更部、４０１０ 実ＷＯＵＴ検出部、４０２０ ＷＯＵＴ補正値算出部、４０３０ 劣化度合算出部。

Claims (9)

1. 蓄電機構から供給される電力により駆動する回転電機と、前記回転電機で始動される内燃機関とを備える車両の始動制御装置であって、前記内燃機関の始動時において前記内燃機関の出力軸の回転数の上昇が前記内燃機関の抵抗により一時的に停滞する回転数が存在し、
   前記車両が振動する前記出力軸の回転数帯域に前記停滞する回転数が含まれないように、前記蓄電機構の状態に基づいて、前記内燃機関の始動トルクを設定するための設定手段と、
   前記始動トルクで前記回転電機を駆動するための手段とを含む、始動制御装置。
2. 前記始動制御装置は、
   前記蓄電機構の状態に基づいて前記回転電機の出力トルクを算出するための手段と、
   前記出力トルクと前記抵抗に基づくトルクとが釣り合うときの前記出力軸の回転数を、前記停滞する回転数として算出するための手段とをさらに含み、
   前記設定手段は、前記釣り合うときの回転数と前記回転数帯域とを比較した結果に基づいて、前記始動トルクを設定するための手段を含む、請求項１に記載の始動制御装置。
3. 前記設定手段は、前記釣り合うときの回転数が前記回転数帯域に含まれる場合には、前記比較した結果を用いて、前記釣り合うときの回転数が前記回転数帯域から予め定められた回転数だけ離れた値となるようにして前記回転数帯域に前記停滞する回転数が含まれないように、前記始動トルクを設定するための手段を含む、請求項２に記載の始動制御装置。
4. 前記設定手段は、前記釣り合うときの回転数が前記回転数帯域に含まれない場合には、前記算出された出力トルクを、前記始動トルクとして設定するための手段を含む、請求項２に記載の始動制御装置。
5. 前記始動制御装置は、
   前記蓄電機構の状態に基づいて、前記蓄電機構が劣化しているか否かを判断するための手段をさらに含み、
   前記設定手段は、前記蓄電機構が劣化している場合には劣化していない場合に比べて、前記始動トルクを小さく設定するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の始動制御装置。
6. 前記始動制御装置は、
   前記内燃機関の温度を検出するための手段と、
   少なくとも前記内燃機関の温度に基づいて、前記抵抗に基づくトルクを推定するための推定手段と、
   前記内燃機関の始動後の回転数の変化の度合を検出するための手段と、
   前記変化の度合と前記始動トルクとに基づいて、前記始動トルクと前記内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクとが釣り合うときの前記出力軸の回転数を算出するための手段と、
   前記変化の度合と前記始動トルクとに基づいて算出された回転数が前記回転数帯域に含まれる場合に、前記回転数帯域に含まれない回転数に前記出力軸が停滞するように、前記始動トルクを変更するための手段とをさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の始動制御装置。
7. 前記始動制御装置は、
   前記内燃機関の温度を検出するための手段と、
   少なくとも前記内燃機関の温度に基づいて、前記抵抗に基づくトルクを推定するための
   推定手段と、
   前記内燃機関の始動後の回転数の変化の度合を検出するための手段と、
   前記変化の度合と前記始動トルクとに基づいて、前記内燃機関の抵抗に基づく実際のトルクを算出するための手段と、
   前記実際のトルクに基づいて、前記抵抗に基づくトルクを学習するための手段とをさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の始動制御装置。
8. 前記始動制御装置は、前記内燃機関と前記回転電機との間に設けられた緩衝部材をさらに含み、
   前記回転数帯域は、前記緩衝部材が共振するときの前記出力軸の回転数帯域である、請求項１〜７のいずれかに記載の始動制御装置。
9. 前記設定手段は、前記車両が振動する前記出力軸の回転数帯域に前記停滞する回転数が含まれないように、前記蓄電機構の状態に加えてさらに前記内燃機関の状態に基づいて、前記内燃機関の始動トルクを設定する、請求項１〜８のいずれかに記載の始動制御装置。

Images